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功率建模

启用系统级分析的电源建模标准
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描述

范围:本标准提出了一个元模型/元标准,专注于参数化和抽象,实现以系统、软件和硬件ip为中心的功率分析和优化。该标准定义了用于系统功率分析和优化的参数化、准确、高效和完整的系统功率模型和硬件IP块的开发概念。这些概念包括但不限于工艺、电压和温度(PVT)独立性、电源和热管理接口、工作负载和架构参数化。这种模型适用于软件开发流程和硬件设计流程,也适用于硅前估计和硅后测量数据。该标准还定义了参数化、准确、高效和完整的电源模型信息内容的必要要求,以帮助指导其他相关电源、工作负载和功能建模标准的开发和使用,如UPF IEEE Std- p1801、SystemC IEEE Std- 1666、SystemVerilog IEEE Std-1800以及其他标准。除了定义概念和相关的标准要求之外,拟议的规范还建议使用其他相关的设计流程标准(例如IP-XACT),目的是实现更完整和可用的节能设计流程。
目的:本标准支持为复杂设计开发准确、高效和互操作的电源模型的能力,可在整个电子系统设计、分析和验证流程中与各种商业产品一起使用。

项目需求:电力问题日益重要,这引起了人们对节能设计流程的兴趣。节能系统设计问题不能孤立地解决,需要综合考虑。从软件开发人员、系统架构师和可靠性工程师的角度来看,必须考虑所有使用上下文。参数化功率模型是实现这种全面、节能系统的关键部分。
这些模型应能准确反映功率对工作负载的依赖性,并可用于早期功率估计。特别是,使用现有的建模功能,很难为IP块设计创建准确(消耗的电量和类型的良好可预测性)和完整(表示所有功率事件)的功率模型,这些模型不仅表现出简单的功率行为。除了准确性、完整性和简简性的需求外,任何有效的功率模型都必须在不同抽象级别(如软件编程、预设计估计、TLM模拟、RTL模拟等)的应用程序之间可移植,并且必须通过支持PVT独立性和功率贡献者隔离来解决功率可变性问题。最后,建模技术应该适用于不同类型的半导体IP。虽然目前存在一些电源建模功能,但它们主要用于建模低级原语,对于建模组成soc的更复杂的对象和可能包含软件的完整系统是不够的。除其他外,这些问题激发了为IP块和整个系统建模开发新标准的需求;模型具有足够的准确性和灵活性,以便在全面的功率感知设计流程中有用。

在提出电源建模标准时,必须考虑与每个领域相关的使用领域和设计步骤。存在孤立的电源感知标准,但没有一个旨在全面解决电源感知问题。由于这些不同领域之间的相互关系,以及每个领域中预先存在的一些标准,所以最好从语法不可知的路径开始,并专注于开发这些参数化功率模型的语义方面——支持全面、节能系统的模型。

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